[发明专利]高精度四维超声抛光装置及其使用方法

权利要求书

1.一种高精度四维超声抛光装置，其特征在于，包括：放置于水平工作面上的机座、用来与工件接触的超声抛光机构、抛光液喷洒雾化机构、用于移动抛光头的联动机构、双压电叠堆超声振动发生装置、抛光液回收机构、用来夹持工件和对工件产生二维椭圆超声振动的工件夹持机构；

所述抛光液回收机构包括规则设置于所述机座上部的定位孔和同所述定位孔连通的废液收集孔；

所述工件夹持机构和双压电叠堆超声振动发生装置通过定位孔设置于所述机座上表面的中心位置；

所述的机座的前端面设置有机械臂滑轨，用于向工件喷洒抛光液的所述抛光液喷洒雾化机构设置于所述机械臂滑轨上，并且使所述抛光液喷洒雾化机构能够在所述机械臂滑轨上移动；

所述联动机构包括x轴步进电机II、x轴丝杠II、x轴丝杠I和x轴步进电机I；

所述x轴丝杠I和x轴丝杠II分别安装于所述机座的两侧壁上端，所述x轴丝杠I端部传动连接有x轴步进电机I，所述x轴丝杠II端部传动连接有x轴步进电机II；

所述的x轴丝杠I和x轴丝杠II上分别安装有一个滑座，相同的两个所述滑座之间通过横梁连接，使滑座能够在x轴丝杠I和x轴丝杠II的轴线方向前后移动；

并在两个所述滑座之间设置有y轴丝杠，所述的y轴丝杠端部传动连接有y轴步进电机；所述的y轴丝杠上安装有z轴移动装置，使z轴移动装置能够在y轴丝杠的轴线方向前后移动；

所述z轴移动装置上设置有超声抛光机构，并且通过z轴移动装置能够驱动超声抛光机构在竖直方向上下移动；

所述双压电叠堆超声振动发生装置包括底座、压电叠堆I、压电叠堆II、柔性机构I、步进电机、柔性机构II、装配孔和转盘；

所述底座通过转盘安装于所述定位孔上，所述压电叠堆I和压电叠堆II安装于所述底座的两个槽道内，两个所述槽道的出口位置分别设置有柔性机构I和柔性机构II；

所述柔性机构I和柔性机构II的外端通过安装座连接有步进电机，所述步进电机通过连接器同所述工件夹持机构连接固定，使步进电机旋转，进而带动所述工件夹持机构旋转，从而调整工件与竖直方向的夹角，实现工件不同角度的加工；

当双压电叠堆超声振动机构收到一定相位差的激励型号时候，压电叠堆I与压电叠堆II会交错的产生振动，其运动合成到工件夹持机构上就会形成与基底面平行的二维椭圆振动，所述工件夹持机构带动工件作椭圆振动。

2.根据权利要求1所述的高精度四维超声抛光装置，其特征在于，

所述工件夹持机构包括夹具底座、夹具夹爪、紧定螺钉、压紧螺杆、滑槽和装配孔；

具有固定夹爪的所述夹具底座上加工有滑槽，并设置有所述压紧螺杆，夹具夹爪装配在滑槽和压紧螺杆上，并通过紧定螺钉实现夹具夹爪的定位固定；

所述夹具底座端部具有用于连接步进电机的装配孔。

3.根据权利要求1所述的高精度四维超声抛光装置，其特征在于，

所述滑座包括滑座支架、滑座法兰、y轴丝杠螺母、x轴丝杠螺母和x轴滑块；

所述滑座法兰位于所述滑座支架的上端，内部设置有用于安装y轴丝杠的y轴丝杠螺母；

所述x轴丝杠螺母和x轴滑块依次设置于所述滑座支架的下端。

4.根据权利要求1所述的高精度四维超声抛光装置，其特征在于，

所述抛光液喷洒雾化机构包括三自由度机械臂和超声波紧密喷涂喷头，所述三自由度机械臂包括机械臂滑座、机械臂I、机械臂II和机械臂III；

所述机械臂滑座安装于所述机械臂滑轨上，并能够在所述机械臂滑轨上移动；所述机械臂I底部和机械臂滑座上部的转动端连接，并且使所述机械臂I能够在转动端的带动下相对所述机械臂滑座转动；

所述机械臂I上端铰接有机械臂II，所述的机械臂II上端铰接有机械臂III，所述的机械臂III前端安装有超声波紧密喷涂喷头。